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33.7:

Évolution convergente

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Convergent Evolution

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Les chauves-souris et la plupart des oiseaux partagent la capacitéde voler en battant des ailes. On peut supposer que ces deux groupesont évolué à partir d’un ancêtre commun avec des ailes. De fait, les chauves-souris et les oiseaux ne sont pas étroitement liés,et leur dernier ancêtre commun était un animal vivant au solavec quatre membres. L’évolution des ailes est un exemple d’évolutionconvergente – l’évolution indépendante de caractéristiques similairesavec une fonction comparable. La capacité de voler a évolué plusieurs fois,ce qui est évident après un examen plus approfondi de la morphologied’ailes chez les oiseaux et les chauves-souris. Les os de la main et du poignet des oiseaux sont soudés,et les plumes offrent une grande surface pour créer l’élévation. Pendant le vol, les oiseaux écartent leurs membres postérieurs. En revanche, les os des doigts des chauves-sourissont allongés et montés sur une grande surface de peauqui constitue l’aile. Les membres postérieurs des chauves-souris jouent un rôle essentieldans la création de l’aile. Un autre exemple d’évolution convergentese trouve dans les baleines et les poissons. Les baleines sont des mammifères à sang chaud qui allaitent leur progénitureet respire de l’air. Les poissons sont éctothermes, pondent des œufs et échangent des gaz à l’aide de bronchies. Cependant, les exigences de la vie dans l’eau ont conduità l’évolution des caractéristiques similaires ou analogues chez les baleineset les poissons. Les deux groupes ont des nageoires et un corps fuselépour se déplacer plus facilement dans l’eau. Les baleines et les poissons n’ont pas d’ancêtre commun récent,mais ont des caractéristiques analogues avec une fonction similaireen raison d’une évolution convergente.

33.7:

Évolution convergente

L’évolution façonne les caractéristiques des organismes au fil du temps, en s’assurant qu’ils sont adaptés aux environnements dans lesquels ils vivent. Parfois, la pression de sélection conduit à la montée d’adaptations similaires mais sans rapport dans les organismes sans ancêtres communs récents, un processus connu sous le nom d’évolution convergente.

Les structures qui découlent de l’évolution convergente sont appelées structures analogues. Elles sont similaires dans la fonction même si elles sont différentes dans la structure. En outre, les structures peuvent être analogues tout en contenant des caractéristiques homologues, celles héritées d’un ancêtre commun. Les oiseaux et les chauves-souris ont des ailes analogues, mais les os des membres antérieurs dans leurs ailes sont homologues, adaptés d’un lointain ancêtre à quatre membres. Les ailes des papillons, d’autre part, sont analogues à celles des oiseaux et des chauves-souris, mais elles ne sont pas homologues.

Parfois, il est clair quand deux organismes partagent des traits en raison de l’évolution convergente, comme dans le cas des ailes d’oiseau, de chauve-souris et de papillon, mais à d’autres moments, c’est moins évident. Pour déterminer si les traits sont analogues et donc le résultat d’une évolution convergente ou homologue et le résultat d’un ancêtre commun, les scientifiques peuvent examiner les séquences d’ADN des organismes en question.

Les dauphins et de nombreuses chauves-souris utilisent l’écholocation pour se guider et chasser. Les données de séquence d’ADN ont indiqué que le gène Prestin, qui code une protéine dans la cochlée des mammifères censée conférer l’audition à haute fréquence, a évolué d’une manière convergente à travers les chauves-souris moins apparentées et d’une manière similaire chez les dauphins.

Les toxines et les venins structurellement similaires chez différentes espèces fournissent un autre exemple où les données de séquence d’ADN sont essentielles pour déterminer si un trait est analogue ou homologue.

Suggested Reading

Brodie III, Edmund D. "Convergent evolution: pick your poison carefully." Current biology 20, no. 4 (2010): R152-R154. [Source].

Liu, Yang, James A. Cotton, Bin Shen, Xiuqun Han, Stephen J. Rossiter, and Shuyi Zhang. "Convergent sequence evolution between echolocating bats and dolphins." Current Biology 20, no. 2 (2010): R53-R54. [Source].

Parker, Joe, Georgia Tsagkogeorga, James A. Cotton, Yuan Liu, Paolo Provero, Elia Stupka, and Stephen J. Rossiter. "Genome-wide signatures of convergent evolution in echolocating mammals." Nature 502, no. 7470 (2013): 228. [Source].